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第 五 节 确定晶格振动谱的实验方法,本节主要内容,3.5.1 中子的非弹性散射,3.5.2 光的散射和X射线散射,3.5 晶格振动谱的实验方法,实验方法主要有中子的非弹性散射、X射线和光的散射,3.5.1 中子的非弹性散射,1.原理,散射过程满足能量守恒和准动量守恒,中子与晶体中声子的相互作用,中子与晶体的相互作用,中子吸收或发射声子,非弹性散射,晶格振动的频率与波矢 之间的关系 称为格波的色散关系,也称为晶格振动谱,入射中子流,从晶体中出射的中子流,为中子质量,由能量守恒和准动量守恒得,”表示吸收一个声子,”表示发射一个声子,测出不同散射方向上的动量,固定入射中子流的动量 ,,2.仪器,3.5.2 光的散射和X-射线散射,1.光的散射,散射过程满足能量守恒和准动量守恒,光子与晶体中声子的相互作用,光子与晶体的相互作用,光子吸收或发射声子,非弹性散射,”表示吸收一个声子,”表示发射一个声子,和代表入射光的波矢和能量,和 代表出射光的波矢和能量,可见光范围,波矢为105cm-1的量级,故相互作用的声子的波矢也在105cm-1的量级,只是布里渊区中心附近很小一部分区域内的声子,即长波声子,1)布里渊散射:光子与长声学波声子的相互作用,2)拉曼散射:光子与光学波声子的相互作用,2.X-射线散射,3)斯托克斯散射:散射频率低于入
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